加热制度对316L铸坯微观组织和力学性能的影响

奥氏体不锈钢316L中的δ铁素体含量对其表面质量、热加工性能和力学性能方面有着明显的影响。研究了连铸坯加热过程中不同温度和保温时间对316L中δ铁素体含量、形貌和力学性能的影响,研究表明,316L连铸坯热轧前加热温度在奥氏体单相区以下时,铁素体含量随着加热时间的延长而减少,且温度越高,同样的加热时间其铁素体含量越少;当加热温度处于铁素体＋奥氏体双相区,随着时间的延长,铁素体含量也在逐渐减少,但没有单相区加热时降低的明显,适量δ铁素体的存在有利于提高材料的力学性能。     

固溶处理对2205双相不锈钢组织及性能的影响规律研究

通过金相观察、定量相分析以及力学性能测试,研究了固溶处理工艺参数对热轧2205双相不锈钢显微组织和力学性能的影响规律。结果表明:随固溶温度的提高,2205双相不锈钢热轧板的组织形态经过回复、再结晶,由纤维状逐步演变为等轴状,且铁素体含量也随之逐渐增加。经过系列温度固溶处理试验,确定加热温度1 075℃和保温时间10 min的固溶处理工艺,最终获得理想的显微组织和良好的综合力学性能。     

Nb、Ti碳氮化物在超纯铁素体不锈钢铸坯中的析出规律

采用光学显微镜和扫描电镜研究了超纯铁素体不锈钢铸坯在不同加热温度和保温时间下Nb、Ti碳氮化物的析出规律.结果表明,当加热温度相同时,随着保温时间延长,连铸凝固过程中析出的初始大尺寸(2～7μm)铌钛析出物数量逐渐减少,即初始铌钛析出物逐步回溶至钢中;随加热温度从1000℃升高至1100℃,初始铌钛析出物呈长大趋势,从...     

2205双相不锈钢连铸坯的高温组织和高温力学性能

对2205双相不锈钢连铸坯进行高温短时拉伸试验,分析了抗拉强度、断面收缩率随温度的变化情况。观察了试验温度为1 300、1 050、950、850℃下试样的高温组织及断口形貌。结果表明,在1 150～1 350℃温度范围内,双相不锈钢试样具有很好的塑性;在1 000～1 100℃时,较高的应变速率抑制了软化作用的进行,使双相不锈钢出现第Ⅱ脆性温度区,同时试样中存在的疏松和细小析出物进一步加剧了裂纹的发展。第Ⅲ脆性区产生的原因是由于在奥氏体晶界上析出了氮化物、碳氮化物等细小析出物造成晶界脆化。     

固溶温度对2205双相不锈钢氢脆敏感性的影响

采用光学显微镜、慢应变速率拉伸、扫描电镜研究了2205双相不锈钢固溶温度与氢脆敏感性的关系。结果表明:随着固溶温度的升高,2205双相不锈钢中铁素体含量升高,奥氏体含量降低。奥氏体含量为48.8%时,2205双相不锈钢具有最低的氢脆敏感性,随着铁素体含量的上升,其氢脆敏感性逐渐升高。二次裂纹的产生和发展过程表明2205双相不锈钢氢脆敏感性是由奥氏体相的含量和晶粒尺寸所决定的。     

2205双相不锈钢中σ相的析出规律

2205双相不锈钢经过1300℃固溶处理和不同程度的冷轧变形后,在不同温度下保温不同时间后水冷.利用金相显微镜和透射电镜观察试样的组织,用Image Tool软件分析组织中σ相的含量,研究2205双相不锈钢中σ相的析出规律.在950℃保温,当冷轧变形量从50%增大到85%时,σ相析出时间从30 min缩短为3 min.冷轧变形量为85%的试样,在950℃保温,当保温时间从3 min延长至30 min时,σ相的体积分数从1.2%增大到11.8%.在875~950℃保温5 min后,当温度从875升高至950℃时,σ相的体积分数从8.9%降低至3.6%;在975℃保温5 min后,组织中不存在σ相.      

固溶处理对冷等静压成形双相不锈钢显微组织和耐腐蚀性能的影响

将316L和430水雾化不锈钢粉末按照65:35的质量比混合,采用冷等静压-真空烧结工艺制备了双相不锈钢,在1 150～1 300℃进行固溶处理,每次保温1 h。研究了不同固溶处理温度双相不锈钢显微组织的演变,利用动电位极化和电化学阻抗谱研究了固溶处理温度对双相不锈钢耐腐蚀性能的影响。结果表明:随着固溶处理温度增加,铁素体含量逐渐增加,奥氏体含量逐渐减少,晶粒逐渐长大;1 300℃时,铁素体与奥氏体两相比例为39.1:60.9,此时双相不锈钢具有较好的耐腐蚀性能。     

固溶处理对冷等静压成形双相不锈钢显微组织和耐腐蚀性能的影响北大核心

将316L和430水雾化不锈钢粉末按照65:35的质量比混合,采用冷等静压-真空烧结工艺制备了双相不锈钢,在1150~1300℃进行固溶处理,每次保温1 h。研究了不同固溶处理温度双相不锈钢显微组织的演变,利用动电位极化和电化学阻抗谱研究了固溶处理温度对双相不锈钢耐腐蚀性能的影响。结果表明:随着固溶处理温度增加,铁素体含量逐渐增加,奥氏体含量逐渐减少,晶粒逐渐长大;1300℃时,铁素体与奥氏体两相比例为39.1:60.9,此时双相不锈钢具有较好的耐腐蚀性能。     

双相不锈钢2205的热加工性能研究

研究了双相不锈钢2205在1 000~1 200℃温度、应变速率0.01~30 s-1下压缩变形的热加工行为。讨论了该条件下的应力应变曲线的特征并根据sinh-Arrhenius方程计算了其形变激活能为519 KJ/mol。通过对试样的金相及TEM观察,讨论了双相不锈钢中的奥氏体相和铁素体相在热变形中的回复、再结晶机制。     

探究热处理工艺对SUS301不锈钢硬度的影响

研究了热处理工艺保温的温度和时间对奥氏体不锈钢SUS301试样硬度的影响。探究试样在不同保温温度、相同保温时间下和在相同保温温度、不同的保温时间两种条件下,热处理后水冷试样硬度的变化,发现热处理温度在500℃之前,SUS301不锈钢由于在冷却过程中产生残余应力硬度会略微增加;500℃之后奥氏体不锈钢由于固溶作用,应力得以释放,硬度显著下降;热处理温度相同,增加热处理时间,SUS301不锈钢的硬度略微下降。     

对750℃不同热处理时间2205双相不锈钢析出相的定性定量分析

经过等温热处理,双相不锈钢中铁素体在向奥氏体转变的过程中通常会形成碳化物相、金属间相、氮化物析出相等。这些析出相在合金中形成将导致不锈钢的脆化,显著降低钢的塑性、韧性和耐蚀性。为了对750℃不同热处理时间双相不锈钢析出相做定性定量分析,本实验首先研究了不同电解体系下双相不锈钢的电解效果,在选择好合适的电解液后,利用电解分离方法将析出相从基体中分离。通过扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)定性研究了提取后析出相的形貌以及结构特性的变化过程;此外,利用氧氮分析仪测定了析出相的氮含量;利用碳硫分析仪测定了残渣经酸处理后的碳含量。最后,通过电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)检测化学分离后溶液中合金元素的含量,并结合氮和碳含量的数据,计算不同析出相的元素组成及含量,最后讨论了750℃下不同热处理时间对析出相的影响,在时效开始时先形成金属间相χ相,随着时间的延长,χ相减少,而σ相逐渐形成并最终占主量。     

核电站设备制造中双相不锈钢的应用

奥氏体-铁素体双相不锈钢中稳定存在奥氏体相和铁素体相,该钢具有较高的机械性能和优异的耐点蚀、晶间腐蚀和应力腐蚀性能,在核电站设备制备中被广泛应用。一般双相不锈钢铸件中铁素体相的体积分数≤20%,服役温度≤425℃,双相不锈钢锻件中铁素体相约占50%,服役温度≤250℃。文中介绍了核电站设备中应用的双相不锈钢铸、锻件的化学成分、制造和焊接工艺要求及组织和性能。     

Experimental Study and Kinetic Calculation on Migration of γ/α Interface Boundary During High Temperature Aging for 2205 Duplex Stainless Steel

Aging treatments in the temperature range of 1000 to 1200 ℃ for different time intervals(10,30,and 60 min)in a solution-treated 2205 duplex stainless steel(DSS)are carried out respectively.The migration of γ/α interface boundary after different aging treatments is measured by optical metallograph and calculated by DICTRA software.The experimental results are in agreement with calculated ones.The migration of γ/α interface boundary with increased keeping time depends on the chemical potential of chromium in each phase.At aging temperature of 1100 ℃,the back diffusion effect of chromium results in the opposite direction migration of γ/α interface.Therefore,the ferrite volume fraction is lower at first and then it is higher after 1800 s diffusion.     

Experimental Study and Kinetic Calculation on Migration of γ/α Interface Boundary During High Temperature Aging in 2205 Duplex Stainless Steel

 Aging treatments at the temperature range of 1000-1200 ℃ for different time intervals (10, 30, 60min) in a solution-treated 2205 duplex stainless steel(DSS) are carried out respectively. The migration of γ/α interface boundary after different ageing treatments is measured by optical metallography and calculated by DICTRA software. The agreement of the calculation and experimental results is satisfied. The migration of γ/α interface boundary with increased keeping time depends on the chemical potential of chromium in each phase. At the aging temperature of 1100℃, the back diffusion effect of chromium results in the opposite direction migration of γ/α interface, therefore, the ferrite volume fraction gets lower at first and then gets higher after 1800s diffusion     

镍含量对2205双相不锈钢焊接接头的影响

采用光学显微镜观察了不同镍含量下2205 双相不锈钢焊接接头的金相组织,通过点腐蚀试验测量腐蚀速率,并采用电化学工作站对焊接接头的点蚀电位进行测量。结果表明,1.2 mm厚度规格2205双相不锈钢焊接接头为铁素体加奥氏体的两相组织,点蚀坑主要出现在热影响区和焊缝。镍含量高的样品金相组织中奥氏体含量高,对应点蚀电位也要高于镍含量低的样品。耐点蚀性能上的差异与接头中两相比例有关。     

Thermal aging effect on 2205 duplex stainless steel

The effect of isothermal aging treatment on the mechanical and corrosion properties of 2205 duplex stainless steel was investigated by means of impact toughness test and micro-hardness measurement in combination with the critical pitting temperature( CPT) technique. The corresponding fractography of the steel was then observed after the impact toughness test. The results demonstrated that,at the critical temperature for precipitation of the sigma( σ) phase,e. g.,850 ℃,the impact toughness decreased rapidly and the micro-hardness increased gradually with increasing aging time. The CPT decreased from 61 to 15 ℃ as the aging time increased from 4 min to 8 h. In addition,optical microscopy,transmission electron microscope( TEM) and X-ray diffraction studies showed that the ferrite in the steel transformed into secondary austenite and σ phase.     

固溶处理对2205双相不锈钢组织与疲劳裂纹扩展规律的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、EDS能谱分析和力学性能测试等方法,研究了固溶处理对2205双相不锈钢显微组织与疲劳裂纹扩展规律的影响。结果表明：与原始热轧态相比,在950~1150℃范围固溶处理的试样的疲劳裂纹门槛值显著提高,稳态裂纹扩展速率均有所减小。在950℃固溶处理时,组织中析出少量的σ相,试样的稳态裂纹扩展速率显著降低;随着固溶温度的升高,组织中α相含量逐渐增加,σ相溶解,试样的稳态裂纹扩展速率的变化呈现为先增大后减小的趋势;当固溶温度达到1150℃时,组织中α相含量最高且两相组织明显粗化,试样的稳态裂纹扩展速率达到最小,呈现出最高的抗疲劳裂纹扩展能力。固溶处理引起σ相的析出与溶解、α相含量的增加及组织粗化是引起2205双相不锈钢试样疲劳裂纹扩展性能非单调变化的原因。     

C-Si-Mn系双相钢锰配分行为及其对组织性能的影响

采用场发扫描电镜和EPMA电子探针研究了C-Si-Mn系双相钢锰配分行为及其对马氏体形貌、体积分数和力学性能的影响。结果表明:试验用钢0.20C-1.28Mn-0.37Si在经双相区热处理后,在720℃的淬火温度下,随着保温时间的延长,锰元素由铁素体向奥氏体中的配分量不断增加,达到化学势平衡(即饱和状态)所需的保温时间为1500s;马氏体体积分数随着保温时间的延长而增加,达到饱和的时间是1300s;抗拉强度随着保温时间的延长而升高,当达到某一时间时,抗拉强度保持恒定。     

热处理对2205双相不锈钢耐腐蚀性能的影响

研究了热处理对2205双相不锈钢两相比例及耐蚀性能的影响。结果表明，不同热处理制度下，2205双相不锈钢两相比例差别很大，且耐蚀性能也有很大不同。